Dodatek cynku w procesie cynkowania ogniowego służy jako bariera ochronna przed trudnymi środowiskami i zanieczyszczeniami. Dowiedz się więcej o ocynkowanej cewce stalowej i jej zaletach.
Co to jest cewka ze stali ocynkowanej?
Cewka ze stali ocynkowanej to rodzaj cewki stalowej, która została pokryta warstwą cynku w celu ochrony przed rdzą i korozją. Proces cynkowania polega na zanurzeniu stalowej cewki w kąpieli stopionego cynku, co tworzy metalurgiczne wiązanie między cynkiem a stalą. Powoduje to odporność na rdzę i korozję.
Cewka ze stali ocynkowanej jest powszechnie stosowana w różnych zastosowaniach przemysłowych, takich jak budowa budynków, mostów i innych projektów infrastrukturalnych, a także w produkcji części samochodowych, sprzętu elektrycznego i sprzętu gospodarstwa domowego. Jest również często używany do produkcji metalowych pokryć dachowych i sidingów dla budynków mieszkalnych i komercyjnych.
Stal ocynkowana jest zwykle wytwarzana ze stali niskowęglowej, która jest rodzajem stali zawierającej mniej niż 0.2% węgla. Ten rodzaj stali jest używany, ponieważ jest łatwy w obróbce i ma dobre właściwości spawalnicze i plastyczne.
Gatunek stali ocynkowanej cewki stalowej
Stal komercyjna (CS)
Stal ta składa się z węgla o zawartości w zakresie od 0.04% do 0.10% i manganu o zawartości w zakresie od 0.2 do 0.6%. CS ma walcowane na zimno podłoże z redukcją od pięćdziesięciu do osiemdziesięciu procent, zanim zostanie poddane obróbce na linii cynkowania. Stal komercyjna ma trzy rodzaje składu chemicznego, takie jak CS Typ A, CS Typ B i CS Typ C.
Formowanie stali (FS)
Ta stal ma około 0.25 procent manganu i 0.04 do 0.06 procent węgla. FS nie jest tak twardy w porównaniu do CS ze względu na 60 do 80 procent redukcji zimna podczas przetwarzania, co sprawia, że można go formować podczas aplikacji.
Stal konstrukcyjna (SS)
SS ma zakres poziomu węgla od 0.04 do 0.20 procent i zakres poziomu manganu od 0.4 do 1.6 procent. Blacha stalowa jest poddawana walcowaniu na zimno w celu redukcji od pięćdziesięciu do siedemdziesięciu procent. Stal konstrukcyjna ma granicę plastyczności 33–80 ksi i spełnia standardowe wymagania dotyczące właściwości mechanicznych.
Proces cewki ze stali ocynkowanej ogniowo
Cewka ze stali ocynkowanej ogniowo przechodzi kilka etapów. Przechodzi ciągły proces za pomocą spawacza wejściowego, aby połączyć koniec cewki z następną cewką. Brud, oleje i zanieczyszczenia powierzchniowe na powierzchni blachy są eliminowane w alkalicznej sekcji czyszczącej.
Stal przechodzi przez proces ogrzewania w piecu do wyżarzania w najwyższych temperaturach, aby uzyskać pożądane właściwości mechaniczne, takie jak plastyczność i wytrzymałość. Blacha stalowa jest poddawana kąpieli stopionego cynku na pewnym poziomie powłoki, w zależności od zastosowania.
Nakładanie noży gazowych odbywa się w celu oczyszczenia nadmiaru powłoki metalowej i uzyskania pożądanej gramatury powłoki. Blacha stalowa trafia do sekcji chłodzenia w celu ostygnięcia i zastygnięcia powłoki po wyjęciu z kąpieli. Przechodzi przez młyn do odpuszczania, aby uzyskać pożądane wykończenie stali na jej powierzchni przed spłaszczeniem za pomocą prostownicy.
Po spełnieniu wymagań użytkownika końcowego blacha przechodzi przez sekcję obróbki, aby zabezpieczyć ją przed plamami magazynowymi na powierzchni powłoki. W sekcji smarowania nakłada się olej formujący, aby zapobiec rdzewieniu arkusza, zanim trafi on do przewijarki w celu przewinięcia.
ratunek: https://www.galvinfo.com/wp-content/uploads/sites/8/2017/05/GalvInfoNote_2_1.pdf
Przydatne metryki cewki ocynkowanej
Masa teoretyczna (masa) na jednostkę powierzchni
Cewka ze stali ocynkowanej ogniowo ma mniejszą gęstość w porównaniu ze stalą. W porównaniu ze stalą niepowlekaną o tej samej grubości, stal ocynkowana ogniowo ma mniejszą wagę na jednostkę powierzchni. Teoretyczny ciężar na jednostkę powierzchni jest niezbędny przy produkcji dużych ilości powlekanej stali.
Rodzaj powłoki, grubość powłoki i podłoże stalowe wpływają na dopasowanie ciężaru w stopach cynku. Współczynnik powlekania (CF) reprezentuje dostosowanie ciężaru (masy) na jednostkę powierzchni. Jest to różnica ciężaru między stalą o tej samej grubości a metalem powłoki. Aby obliczyć teoretyczną wagę na jednostkę powierzchni powlekanej blachy, należy odjąć CF od masy niepowlekanej blachy stalowej o tej samej grubości.
resource: https://www.galvinfo.com/wp-content/uploads/sites/8/2017/05/GalvInfoNote_1_10.pdf
Jaką częścią ocynkowanej cewki jest cynk?
Standardowa cewka ocynkowana ma około 99.7 procent powłoki cynkowej. Ale wszystko zależy od grubości zwoju blachy stalowej. Na przykład cewka stalowa z blachą G0.012 o grubości 90 cala zawiera 12.5% cynku, a blacha G0.050 o grubości 90 cala zawiera 3 procent cynku.
Cieńsze mierniki zawierają wyższą zawartość cynku. Koszt cynku wpływa na grubość powłok cynkowych na blachach ocynkowanych. Grubości cynkowania są reprezentowane przez liczby G. Na przykład G60 ma powłokę cynkową o grubości 0.60 uncji/stopę2 po obu stronach. Powłoka cynkowa z każdej strony ma grubość 0.5 milicala (1 milical odpowiada 0.001 cala).
resource: https://www.galvinfo.com/wp-content/uploads/sites/8/2017/05/GalvInfoNote_1_10.pdf
Wybór grubości powłoki (waga lub masa) dla cewki ze stali ocynkowanej
Wpływ warunków atmosferycznych
Warunki atmosferyczne wpływają na szybkość korozji zwojów stali ocynkowanej. Różne regiony świata mają różny wpływ na ich zastosowania zewnętrzne, na przykład południowo-zachodnia część Stanów Zjednoczonych. Region ten doświadcza długich, mglistych sezonów i wysokich rocznych opadów, które przyczyniają się do korozji.
Inne czynniki wpływające na szybkość korozji obejmują zanieczyszczenia i zanieczyszczenia w powietrzu, takie jak kwasy, azotany, chlorki, siarczany i emisje dymu. Zawartość tlenu w elektrolicie, ekstremalne temperatury, wilgoć i wilgoć mają wpływ na żywotność cewek ze stali ocynkowanej.
Rozważania dotyczące żywotności produktu
Ciężar (masa) powłoki ze stali ocynkowanej ogniowo zależy od jej wymagań eksploatacyjnych w żądanym zastosowaniu. Zastosowania zewnętrzne, takie jak metalowe dachy budynków, wymagają grubszej powłoki cynkowej, aby zapobiec powstawaniu czerwonej rdzy.
Z biegiem lat na dachu powoli zaczęła pojawiać się czerwona rdza, co eksperci nazywają czasem awarii. Zjawiska tego można było uniknąć, gdyby dach pokryto grubą warstwą cynku. Biorąc pod uwagę żywotność stali ocynkowanej dla danego zastosowania, można zmniejszyć szybkość perforacji i korozji.
Określenie idealnej grubości stali i idealnej grubości powłoki cynkowej dla określonych zastosowań zewnętrznych może zapobiec awariom. Istotne jest dopasowanie informacji o trwałości produktu i szybkości korozji poprzez określenie masy powłoki cynkowej.
Można to zobaczyć na zdjęciu. Im większy ciężar powłoki cynkowej, tym dłuższa żywotność.
Masa powłoki G60 będzie wykazywać około dwukrotnie dłuższą żywotność niż masa powłoki G30.
Masa powłoki G90 będzie wykazywać około 50% dłuższą żywotność niż masa powłoki G60.
resource: https://www.galvinfo.com/wp-content/uploads/sites/8/2017/05/GalvInfoNote_1_6.pdf
Cewka ocynkowana kontra Galvannealed
Cewka ze stali ocynkowanej i cewka ze stali ocynkowanej to dwa rodzaje stali, które zostały pokryte cynkiem w celu zapewnienia ochrony przed korozją. Istnieją jednak pewne kluczowe różnice między tymi dwoma rodzajami stali:
Proces powlekania: Cewka ze stali ocynkowanej jest pokryta warstwą cynku poprzez zanurzenie cewki w kąpieli stopionego cynku. Z drugiej strony cewka ze stali ocynkowanej z przeżarzaniem jest najpierw powlekana warstwą cynku, a następnie poddawana procesowi obróbki cieplnej, który stopuje cynk i stal, w wyniku czego powstaje powłoka ze stopu cynku i żelaza.
Wygląd powłoki: Cewka ze stali ocynkowanej ma błyszczący wygląd, a cewka ze stali ocynkowanej ma matowe szare wykończenie.
Spawalność: Cewka ze stali ocynkowanej jest łatwiejsza do spawania niż cewka ze stali ocynkowanej z przeżarzaniem, ponieważ powłoka cynkowa na stali ocynkowanej topi się w niższej temperaturze niż powłoka ze stopu cynku i żelaza na stali ocynkowanej z przeżarzaniem.
Przyczepność farby: Cewka ze stali ocynkowanej ma lepszą przyczepność farby niż cewka ze stali ocynkowanej, ponieważ matowa powierzchnia stali ocynkowanej z przeżarzaniem zapewnia lepszą powierzchnię przylegania farby.
Spangle z blachy stalowej ocynkowanej ogniowo
Spangles na ocynkowanej blachy stalowej są w różnych rozmiarach i kształtach. Błyskotki wyglądają jak płatki śniegu lub gwiazdy, które błyszczą, gdy odbija się światło. Producenci stali ocynkowanej ogniowo opracowali technologię zmniejszania rozmiaru cekinów, ponieważ klienci preferują gładkie i bezołowiowe powłoki.
Oto różne rozmiary cekinów.
- Regularny spangle: Jest to widoczny spangle, który rozwija się, gdy stopiony cynk, który przylega do stali, ochładza się w sposób niekontrolowany poniżej temperatury topnienia cynku. W rezultacie powstają wielopłaszczyznowe kryształy cynku.
- Zminimalizowany spangle: Spangle wygląda na widoczny, ale zawiera mniejsze i mniej wzorów w porównaniu ze zwykłym spangle. Rozwój kryształów cynku jest hamowany przy użyciu specjalnej techniki produkcji lub połączonej techniki kąpieli i chłodzenia stopionego cynku.
- Bez spangle: blacha ocynkowana jest gładka i pozbawiona nierówności powierzchni. Jednolite wykończenie jest produktem chemii partii powłok, techniki chłodzenia lub kombinacji obu.
Rycina A przedstawia duże cekiny o średnicy ≥ 15 mm, a Rycina B przedstawia średnie cekiny o średnicy do 10 mm
Figura C ma małe cekiny o średnicy do 5 mm, figura D jest pozbawiona cekinów o średnicy ≤ 0.5 mm.
resource: https://www.galvinfo.com/wp-content/uploads/sites/8/2017/05/GalvInfoNote_2_6.pdf
Przewodnik kupującego
Gatunek materiału
Przy zakupie cewek ze stali ocynkowanej należy wybrać odpowiedni gatunek materiału w zależności od zastosowania. Do zastosowań dachowych, DX51D należy wybrać materiał zgodny z normą en 10346 (odpowiednik stali handlowej normy ASTM A653). Aplikacja lekkiej stalowej ramy wybierze standardowy materiał ze stali konstrukcyjnej astm a653, ale konieczne jest zakupienie odpowiedniej granicy plastyczności.
Masa powlekająca
Masa powłoki standardu EN 10346 to zwykle Z100, Z140, Z200, Z225 i Z275, co oznacza gramy obu powierzchni na metr kwadratowy metodą potrójnego testu punktowego.
Masa powłoki według normy ASTM A653 to zwykle G30, G40, G60 i G90, co oznacza obie strony oz/stopę kwadratową w metodzie testu potrójnego punktu.
Wskazówka: G90 = Z275
W silnie korozyjnym środowisku jakim jest morze warto wybrać wagę Z275, a jej cena jest stosunkowo wysoka.
Obróbka powierzchniowa
Przy zakupie kręgów ocynkowanych należy wskazać obróbkę powierzchni, w tym pasywację chemiczną, olejowanie, fosforanowanie, które odgrywają rolę w zapobieganiu korozji podczas transportu.
Wnioski
Wybór cewki ze stali ocynkowanej do zastosowań zewnętrznych to dobra decyzja. Żywotność produktu zależy od grubości powłoki i blachy stalowej.
